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簡易 3D 打印機擠出機構(gòu)設(shè)計 摘 要 三維打印機不僅使立體物品的造價降低 且激發(fā)了人們的想象力 未來三維打 印機的應(yīng)用將會更加廣泛 3D 打印技術(shù)最突出的優(yōu)點是無需機械加工或任何模具 就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件 從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期 提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本 這項技術(shù)目前正迅猛發(fā)展 已越來越引起人們的廣泛重 視 本文通過了解世界各地的 3D 打印成果 結(jié)合 Makerbot Replicator 和 Ultimaker 3D 打印設(shè)備 設(shè)計出一款新型的 FDM 3D 打印設(shè)備的擠出機構(gòu) 適用于家庭和辦公 場地 當(dāng)然 也可以在加工車間工作 本設(shè)計首先通過分析提出了 3D 打印機擠出機構(gòu)的設(shè)計方案 然后從傳動機構(gòu) 和擠出機構(gòu)兩大方面進行了詳細(xì)設(shè)計與校核 最后通過 CAD 軟件繪制了該擠出機構(gòu) 的裝配圖與主要零件圖 關(guān)鍵詞 3D 打印機 擠出機構(gòu) 齒輪 雙螺桿 簡易 3D 打印機擠出機構(gòu)設(shè)計 I Abstract 3D printer not only reduces the cost of three dimensional objects and inspire people s imagination Future applications of 3D printers will be more extensive 3D printing technology is the most prominent advantages without any machining or tooling parts of any shape can be generated directly from the computer graphics data thus greatly shortening the product development cycle improve productivity and reduce production costs This technology is now developing rapidly has increasingly attracted widespread attention Through understanding around the world of 3D printing results combined with Makerbot Replicator and Ultimaker 3D printing equipment design a new type of FDM 3D printing device extrusion mechanism suitable for home and office space of course you can also work in the machine shop The design is first made by analyzing the design of 3D printers out bodies and then carried out a detailed design from the drive mechanism and check out the two aspects and institutions and finally draw a diagram of the extruded body assembly through CAD software with key parts diagram Keywords 3D printer Extruder mechanism Gear Gwin screw 簡易 3D 打印機擠出機構(gòu)設(shè)計 II 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 第 1 章 緒論 1 1 1 課題研究的意義 1 1 2 國內(nèi)外 3D 打印設(shè)備的研究現(xiàn)狀 1 1 2 1 國外 3D 打印設(shè)備的研究現(xiàn)狀 1 1 2 2 國內(nèi) 3D 打印設(shè)備的研究現(xiàn)狀 2 1 3 3D 打印設(shè)備的發(fā)展趨勢 2 1 3 1 3D 打印產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展前景 2 1 3 2 3D 打印技術(shù)未來發(fā)展的主要趨勢 3 1 4 3D 打印設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點 3 第 2 章 總體方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計 5 2 1 總體設(shè)計要求 5 2 2 總體方案的設(shè)計 5 2 2 1 傳動機構(gòu)方案設(shè)計 5 2 2 2 擠出機構(gòu)方案設(shè)計 6 第 3 章 傳動機構(gòu)設(shè)計 7 3 1 電機的選擇 7 3 1 1 電動機的性能和分類 7 3 1 2 本傳動機構(gòu)電動機的類型選擇 7 3 2 傳動比的分配 9 3 3 各軸運動及動力參數(shù)計算 9 3 4 齒輪組設(shè)計 11 3 4 1 齒輪精度及材料的選擇 11 3 4 2 按齒面接觸強度設(shè)計 11 3 4 3 按齒根彎曲強度設(shè)計 14 3 4 4 幾何尺寸計算 16 簡易 3D 打印機擠出機構(gòu)設(shè)計 III 3 5 軸設(shè)計 17 3 5 1 作用在齒輪上的力 17 3 5 2 最小軸徑的確定 17 第 4 章 擠出機構(gòu)的設(shè)計 20 4 1 擠出機構(gòu)的設(shè)計要求 20 4 2 擠出機構(gòu)的組成 21 4 3 雙螺桿擠出機構(gòu)設(shè)計 22 4 4 擠出機構(gòu)流道口設(shè)計 23 4 5 加熱腔的設(shè)計 25 4 6 加熱腔入口溢料問題的分析 26 4 6 1 流涎問題的分析 26 4 6 2 解決方案 27 總 結(jié) 29 參考文獻 30 致 謝 31 簡易 3D 打印機擠出機構(gòu)設(shè)計 0 第 1 章 緒論 1 1 課題研究的意義 三維打印 3D Printing 即快速成形技術(shù)的一種 它是一種數(shù)字模型文件為基 礎(chǔ) 運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料 通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù) 過去其常在模具制造 工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型 現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的 直接制造 特別是一些高價值應(yīng)用 比如髖關(guān)節(jié)或牙齒 或一些飛機零部件 已經(jīng) 有使用這種技術(shù)打印而成的零部件 三維打印 意味著這項技術(shù)的普及 三維打印機不僅使立體物品的造價降低 且激發(fā)了人們的想象力 未來三維打 印機的應(yīng)用將會更加廣泛 3D 打印技術(shù)最突出的優(yōu)點是無需機械加工或任何模具 就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件 從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期 提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本 這項技術(shù)目前正迅猛發(fā)展 已越來越引起人們的廣泛重 視 隨著技術(shù)的進步 現(xiàn)在 3D 打印機在電影動漫 氣象 教育 外科醫(yī)療等領(lǐng)域 都能發(fā)揮獨特的作用 在教育領(lǐng)域 3D 打印機能夠?qū)⒊橄蟾拍顜氍F(xiàn)實世界 將 學(xué)生的構(gòu)思轉(zhuǎn)變?yōu)樗麄兛梢耘踉谑种械恼鎸嵙Ⅲw彩色模型 令教學(xué)更為生動 在建 筑領(lǐng)域 3D 打印機能夠為曲面異形建筑的重要精密構(gòu)件快速制作精確模型 實現(xiàn) 傳統(tǒng)建筑模型制作無法達到的工藝水平 在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域 3D 打印機可以為金屬 鑄件直接打印模型 模型插件和圖案 在地理空間領(lǐng)域 3D 打印機可以輕松將 GIS 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維地形及城市景觀模型或沙盤 而在娛樂藝術(shù)領(lǐng)域 3D 打印機還可 根據(jù)電子游戲 三維動畫以及其他創(chuàng)作產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)輕松制作自定義頭像和雕像 1 2 國內(nèi)外 3D 打印設(shè)備的研究現(xiàn)狀 1 2 1 國外 3D 打印設(shè)備的研究現(xiàn)狀